山东省济宁市2024-2025学年高二下学期期末考试物理试卷

2024～2025学年度第二学期质量检测 高二物理试题 2025.07 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1．医学中常用某些放射性元素治疗疾病。假设质量为m0的放射性元素Y经过时间t剩余的质量为m，对应的图像如图所示。则Y的半衰期为 A．28d B．14d C．7d D．3.5d 2．在光电效应实验中，用相同的单色光分别照射编号为1、2、3的金属，所得遏止电压如图所示，关于金属的逸出功W的大小关系正确的是 A． B． C． D． 3．一定质量的理想气体的p-T图像如图所示。从a到b过程中，下列说法正确的是 A．内能增大 B．气体一定吸收热量 C．气体对外界做正功 D．气体分子在单位时间内对器壁单位面积的碰撞次数增多 4．如图所示，电路中有两相同灯泡A1、A2，D为理想二极管，线圈L的直流电阻不计。下列说法正确的是 A．闭合开关S后，A1会立即变亮，然后逐渐变暗 B．闭合开关S后，A2会立即变亮，然后逐渐熄灭 C．断开开关S的瞬间，流过L的电流方向与原来相反 D．断开开关S的瞬间，A2会闪亮一下后逐渐熄灭 5．如图所示为等臂电流天平，左臂挂空盘，右臂所挂矩形线圈的匝数为n，线圈水平边的长为L。矩形线圈的下边处在磁感应强度大小为B，方向垂直线圈平面(纸面)向里的匀强磁场中。调整天平至平衡后，在左盘中放入一砝码，当线圈中通入大小为I的电流时，天平又恢复平衡。已知重力加速度为g，下列说法正确的是 A．线圈中电流方向为逆时针 B．线圈受到的安培力大小为 C．砝码的质量为 D．减小线圈中的电流，左盘将会向上翘起 6．如图甲所示，是发电机原理示意图，两磁极间的磁场可视为匀强磁场，矩形线圈ABCD绕垂直于磁场的轴OO′逆时针匀速转动，发电机产生的电动势随时间按正弦函数规律变化，如图乙所示。已知发电机线圈电阻为5Ω，则下列说法正确的是 A．线圈经过图甲所示位置时，线圈中电流方向为A→B→C→D B．线圈经过图甲所示位置时，产生的电动势为0 C．发电机产生的电动势瞬时值的表达式为 D．外电路接R=95Ω的定值电阻时，理想电流表的示数为2.2A 7．电磁流量计可以测量导电液体的流量Q（单位时间内流过管道横截面的液体体积）。如图所示，内壁光滑的薄圆管由非磁性导电材料制成，空间有垂直管道轴线的匀强磁场，磁感应强度为B。液体充满管道并以速度v沿轴线方向流动，圆管壁上的M、N两点连线为直径，长度为D，且垂直于磁场方向。若M、N两点的电势差为U，则管道的液体流量Q为 A． B． C. D． 8．将一根绝缘均匀硬质导线制成如图所示的两个相连的圆形线圈，大小圆形线圈的半径之比为2∶1，将线圈垂直于磁场方向放入足够大的磁场中(图中未标出)，磁场的磁感应强度随时间均匀增加。若小圆形线圈产生的电动势大小为1V，则整个线圈产生的电动势为 A．5 V B．4 V C．3 V D．2 V 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9．下列说法正确的是 A．分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大 B．把一枚钢针轻放在水面上不下沉，是由于水的浮力作用 C. 石墨的硬度比金刚石差得多，是由于它的微粒没有按空间点阵分布 D．给车胎打气时压缩气体比较费力，并不是由于气体分子间存在斥力的缘故 10．如图所示，粗细均匀的弯管右侧开口，左侧被液体封闭一段气体，右侧用一轻质活塞封住一段气体，轻活塞可在管内无摩擦滑动，稳定后液面高度差为h，右侧开口端距轻活塞足够远，已知大气压强为p0，液体密度为，重力加速度为g。下列说法正确的是 A．左侧管内封闭气体压强为 B．若仅缓慢加热右侧管内的封闭气体，左侧液面会向上移动 C．若缓慢向下推动轻活塞，左侧液面上升，左侧管内封闭气体压强增大 D．若加热左侧管内封闭气体，右侧管内封闭气体的体积不变 11．如图所示，正方形区域abcd内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，一不计重力的带电粒子，以大小为v的速度，从ab边的中点M垂直于ab边和磁场射入正方形区域，并从bc边的中点N射出。下列说法正确的是 A．若仅将B加倍，则粒子在正方形区域的运动时间加倍 B．若仅将B加倍，则粒子在正方形区域的运动时间不变 C．若仅将加倍，则粒子在正方形区域的运动位移为原来的2倍 D．若仅将加倍，则粒子在正方形区域的运动位移为原来的倍 12．如图所示，在光滑的水平面上建立平面直角坐标系xOy，在第一象限内存在垂直纸面向外的磁场，磁感应强度(B0>0，k>0)，x为横坐标值。一边长为L、质量为m、电阻为R的正方形线框abcd，初始时其ad边与y轴重合，现施加外力使线框沿x轴正方向以速度做匀速直线运动。下列说法正确的是 A．ad边的感应电流方向从a到d B．线框中的感应电动势为 C．若仅给线框一个初速度而不施加外力，则其运动的最大位移为 D．若仅给线框一个初速度而不施加外力，则通过线框的最大电荷量为 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13．(6分)用油膜法估测油酸分子直径的大小是一种通过宏观量来测量微观量的方法，请回答下列问题： (1) 配制一定浓度的油酸酒精溶液，若纯油酸与油酸酒精溶液的体积比为1:n。将一滴体积为V的油酸酒精溶液滴入水中，油膜充分散开后面积为S。则该油酸分子的直径为_________。 (2) 请将实验步骤，按照正确的顺序排列___________。 A. 在浅盘里盛上水，待水面稳定后将适量的爽身粉均匀地撒在水面上 B. 用注射器向水面上滴1滴事先配好的油酸酒精溶液，等待油膜形状稳定 C. 配制一定浓度的油酸酒精溶液，测量1滴油酸酒精溶液的体积 D. 将带有坐标方格的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描下油膜的形状 E. 计算油膜的面积，根据油酸的体积和油膜的面积计算出油酸分子直径的大小 (3) 关于该实验，下列说法正确的是_______。 A. 将油酸在酒精中稀释的目的是便于形成单分子油膜层 B. 油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发会使测得的分子直径偏大 C. 计算油膜面积时，将所有不足一格的面积舍去，则测得的分子直径偏大 14．(8分)在“探究变压器线圈两端的电压与匝数之间的关系”实验中，利用如图所示的可拆式变压器进行研究，图中各接线柱对应的数字表示倍率为“×100”的匝数。 (1)为实现探究目的，保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压。这个探究过程采用的科学探究方法是_______。 A. 控制变量法 B. 等效替代法 C. 微小放大法 (2)为完成本实验，实验室提供了以下器材，还需选用的有_______。 A.干电池组 B.交流电源 C.直流电压表 D.交流电压表 (3)观察变压器的铁芯和两个线圈的导线，发现_______。 A. 铁芯是整块硅钢 B. 铁芯是绝缘的硅钢片叠成 C. 导线细的线圈匝数多 D. 导线粗的线圈匝数多 (4)某同学仅进行下面某一项操作后，观察到副线圈电压增大一些，则下列可能的操作是_________。 A. 增大交流电源的频率 B. 减少副线圈的匝数 C. 增加原线圈的匝数 D. 摆正并拧紧松动的铁芯 15． (7分)2025年3月28日，中核集团首次实现原子核和电子温度均突破一亿度，可控核聚变技术取得重大进展。可控核聚变能量的产生原理与太阳发光发热相似，被称为新一代人造太阳。一个氘核()与一个氚核()聚合成一个氦核()的同时放出一个粒子，并释放能量，不计生成物的动能。已知氘核的结合能为，氚核的结合能为，真空中光速为c。 (1)写出核反应方程并求出反应中的质量亏损； (2)求氦核的比结合能。 16．(9分)如图所示，为某汽车的一个空气悬挂系统的示意图，导热良好的气缸用面积为S的活塞封闭一定质量的空气，气缸通过阀门与气泵相连，此时阀门关闭。汽车空载时，该悬架所承受的车身(包括缸体等)质量为M，封闭气柱的长度为h；汽车装载货物后，封闭气柱的长度变为。已知大气压强为，重力加速度为g，活塞与气缸间无摩擦，连接管的体积不计，空气视为理想气体。 (1) 求该悬架所承受的货物的质量m； (2) 为了抬高车身，使气柱恢复至原来的长度，求需用气泵给气缸充入压强为p0的空气体积V。 17．(14分)如图所示，在xOy平面内，过O点与x轴夹角为30°的分界线左下侧的区域内存在垂直于xOy平面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，分界线右上侧存在垂直于xOy平面向里、磁感应强度大小为2B的匀强磁场。从原点O沿x轴正方向以速度发射一质量为m、带电量为+q的粒子，不计粒子重力。求： (1)粒子从O点出发到第二次穿过分界线时所用的时间t； (2)粒子第2n次通过分界线时与原点O的距离d。(其中n=1, 2, 3, …) 18．(16分)如图所示，足够长的平行金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨间距L=1m，导轨左端与阻值R=0.04Ω的定值电阻相连。垂直于导轨的虚线与导轨左端的距离d=1m，虚线左侧导轨间存在竖直向下的磁场，其磁感应强度大小随时间的变化满足；虚线右侧导轨间存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小B2=0.2T。长为L、阻值r=0.01Ω的导体棒ab置于导轨上的虚线右侧，导体棒质量m=0.4kg，与导轨间的动摩擦因数μ=0.2。最初导体棒固定，t=0时刻将其释放。已知导体棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，导轨电阻忽略不计，重力加速度大小g=10m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求： (1) t=0时刻，导体棒上电流的方向及其所受安培力的大小； (2) 导体棒ab运动稳定后的速度大小。 高二物理试题 第6页(共8页) 学科网（北京）股份有限公司 $$2024~2025学年度第二学期质量检测 高二物理参考答案及评分标准 题号 1 9 10 11 12 答案 B D D AD ACD BD BD 130) (2)CABDE (3)AC(每空2分) nS 14.(8分)1)A(2)BD(3)BC(4)D(每问2分) 15.(7分)解析： (1)根据质量数守恒、核电荷数守恒规律可知 该核反应方程为H+H→Hc+n…(（亿分) 由爱因斯坦质能方程可知△B=△mc2…(（1分) AE 该反应中的质量亏损为△= (1分) (2)氨核的结合能为E=△B+耳+E2………(1分) E 氢核的比结合能为E,= …(分) 4 代入B可得E= △E+E+E 4 ……(1分） 16.(9分)解析： ()汽柱长度为h时，压强为乃，由平衡条件可得BS=B,S+Mg…(1分) 气柱长度为h时，压强为B,则pS=AS+修+限1分列》 封闭气柱，由玻意耳定律得phS=卫，X生hS………(2 解得m=,S+s …(2分) 48 4 (②)充入气体前后，由玻意耳定律卫，×S+P,V=卫，hS…(亿分) 解得r=卫S+gh …(1分) 4po 高二物理试题 第1页（共3页） 17.(14分)解析： (①)设在分界线右上侧磁场中粒子轨迹半径为r,周期为了， 由洛伦兹力提供向心力，可得×2B=m (1分) 即r= nvo 2gB (1分) T=2n 0610110010110011001610013.60 (1分) t。 解得T= 01 …(（1分） gB 同理，在分界线左下侧磁场中粒子轨迹半径为R=2r…(1分) 2x1 周期为T,=2江= …(们分） gB (1分) 6 4=T (1分) 6 7rm 时间t=4+12= 6gB ……(1分) (2)如图，粒子第一次通过分界线时的交点M与O点的距离d=P…(1分) 粒子第二次通过分界线时的交点N与O点的距离d,=P…(1分) 粒子第三次通过分界线时恰好通过O点 所以每一次周期性运动沿分界线行进的距离均为r,…(1分) 第2n次通过分界线时与O点距离为d=r(其中厂1,2,3)…(1分) 代入r解得d=m吧 2aB (其中e1,2,3）… …(分) 02 2B 60 M 30 B N30 高二物理试题 第2页（共3页） 18.(16分)解析： (1)根据楞次定律可知，0时刻，导体棒上的电流由b流向α。…(2分) 由81=0.2+0.40T可得，破感应强度的变化率妈-0.4Tg…Q分)） At 由法拉第电磁感应完律，有E=△BLd……亿分) △f 回路中的电流1= E .......... R+r ……(1分) 导体棒所受的安培力大小F=ILB2…(们分) 解得F1.6N… …(1分) (2)导体棒先向右做加速度减小的加速运动，最终做匀速直线运动，设速度为？，则 导体棒产生的动生电动势E2=B2L闭………(2分) E=E-E2… (2分) 电流为1=B …(1分) R+r 此时导体棒受力平衡，满足ILB,=g (2分) 解得1lm/g (1分) 高二物理试题 第3页（共3页）